一种用于固定力学试验加载支架或设备的重型轨道的制作方法

1.本发明属于大尺寸结构力学测试装备技术领域，尤其涉及应用于风力发电叶片测试或航空航天领域大型结构固定试验检测装置使用，具体涉及一种用于固定力学试验加载支架或设备的重型轨道。


背景技术：

2.风电叶片是风力发电机组能量转化的关键部件，成本约占机组总体成本的 20％，但是故障率较高，其中超过50％的故障都是因为叶片的设计或者工艺存在严重缺陷。对新型号叶片或技改叶片进行型式试验是规避设计风险的有效措施，已在行业内形成共识。据行业统计，截止2021年，全国共有风电叶片检测实验室13家，航空航天领域大型结构力学实验室21家，这些实验室在进行静强度测试、疲劳强度测试以及相关校准工作都需要稳固的地面轨道装置来固定加载设备或加载支架。地面轨道做为整套测试系统最终的反作用力单元，其设计的安全性和稳定性直接影响了测试过程的顺利执行以及测试数据的准确可靠。
3.国内绝大多数大尺寸结构力学实验室轨道采用传统的槽钢对置、钢板焊接成盒型或轨道钢t型结构，对于小负载(500kn以下)情况，这几种轨道结构形式虽然建造成本存在差异，但通过加大关键构建尺寸，基本可以满足负载要求。但对于重型负载(不小于500kn)，如还采用传统结构形式将大幅提高轨道成本，同时轨道基础的体积会做得很大，对于土建空间受限的实验室不友好。


技术实现要素：

4.针对上述现有轨道设计中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于固定力学试验加载支架或设备的重型轨道。
5.为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
6.一种用于固定力学试验加载支架或设备的重型轨道，包括h型钢、滑块、紧固螺栓、垫片、螺母、勾型锚固钢筋、u型钢筋、水平钢筋、h型钢连接板、混凝土；
7.所述混凝土为轨道基体，所述h型钢为两条，两条h型钢沿混凝土基体长度方向居中并排间隔铺设，两条h型钢下端间隔处通过沿轨道长度方向设置的连接钢板相连接，两条h型钢下端面沿轨道长度方向间隔设置有多个所述u型钢筋，且任一u型钢筋两端分别与两条h型钢下端面相连接，每个所述u型钢筋的两侧壁均连接一根横向设置的水平钢筋；位于左侧的h型钢上端左侧和位于右侧的h型钢上端右侧分别沿轨道长度方向间隔连接有多根勾型锚固钢筋；所述滑块位于两条h型钢围成的腔体内，其位置可调节；紧固螺栓从下端依次穿过滑块、两条h型钢上端间隔处、加载支架或设备后与螺母螺纹连接，所述滑块上端面与两条h型钢接触；所述h型钢、勾型锚固钢筋、u型钢筋、水平钢筋、h型钢连接板组成预置于混凝土的钢构件。
8.其中，所述螺母与加载支架或设备之间的紧固螺栓上套接有垫片。
9.其中，所述混凝土上部和下部分别横向设置有地面增强筋网和底层增强筋网。
10.其中，所述滑块上端面设置有沿轨道长度方向的凹槽。
11.其中，所述h型钢选取欧标hem系列。
12.其中，所述滑块根据加载支架或设备的固定位置要求沿轨道长度方向进行位置改变，在改变位置前需拧松螺母，位置改变后，拧紧螺母。
13.其中，所述重型轨道为平行铺设的两条或多条。
14.其中，所述滑块根据负载能力需求确定其沿轨道方向长度和其上连接的螺栓的数量。
15.其中，所述u型钢筋和水平钢筋根据承载能力需求调整型号和布置密度。
16.其中，所述混凝土的厚度根据承载能力需求和钢构件部分尺寸进行调整。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是一种专用于承载重型载荷的地下预埋t型轨道，该种轨道采用欧标h型钢，结合特殊形式的钢筋构件，组成抗拔能力较高，经济性较好的轨道结构。该轨道主要可以用于固定重型试验加载装置，相对于其他形式的轨道结构具有很强的应用扩展性，便于在产业上推广和使用。
附图说明
18.图1为本技术实施例中重型轨道的结构示意图；
19.图2为本技术实施例提供的重型轨道与加载支架或设备安装结构示意图；
20.图中，h型钢1、滑块2、紧固螺栓3、垫片4、螺母5、勾型锚固钢筋6、 u型钢筋7、水平钢筋8、地面增强筋网9、底层增强筋网10、h型钢连接板11、混凝土12、加载支架或设备13。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
24.图1所示，为本发明提供的一种实施例结构；图2为本技术实施例提供的重型轨道与加载支架或设备安装结构示意图。
25.如图1-图2所示，本实施例提供的一种用于固定力学试验加载支架或设备的重型轨道，包括h型钢1、滑块2、紧固螺栓3、垫片4、螺母5、勾型锚固钢筋6、u型钢筋7、水平钢筋8、h型钢连接板11、混凝土12；
26.所述混凝土12为轨道基体，所述h型钢1为两条，两条h型钢1沿混凝土12基体长度方向居中并排间隔铺设，两条h型钢1下端间隔处通过沿轨道长度方向设置的连接钢板11相连接，两条h型钢1下端面沿轨道长度方向间隔设置有多个所述u型钢筋7，且任一u型钢筋7两端分别与两条h型钢1下端面相连接，每个所述u型钢筋7的两侧壁均连接一根横向设置的水平钢筋8；位于左侧的h型钢1上端左侧和位于右侧的h型钢1上端右侧分别沿轨道长度方向间隔连接有多根勾型锚固钢筋6；所述滑块2位于两条h型钢1围成的腔体内，其位置可调节；紧固螺栓3从下端依次穿过滑块2、两条h型钢1上端间隔处、加载支架或设备后与螺母5螺纹连接，所述滑块2上端面与两条h型钢 1接触；所述h型钢1、勾型锚固钢筋6、u型钢筋7、水平钢筋8、h型钢连接板11组成预置于混凝土的钢构件。
27.在优选的实施例中，所述螺母5与加载支架或设备之间的紧固螺栓3上套接有垫片4。
28.在优选的实施例中，所述混凝土12上部和下部分别横向设置有地面增强筋网9和底层增强筋网10。
29.在优选的实施例中，所述滑块2上端面设置有沿轨道长度方向的凹槽。可以提高滑块的承载能力，减少滑块在轨道中滑行所遇到的摩擦力。
30.在优选的实施例中，所述h型钢1选取欧标hem系列。hem系列具有较合理的尺寸比例，方便构成稳定性较好的盒型结构，具体牌号按照所承受的负载选择。
31.需要说明的是，所述滑块2根据加载支架或设备13的固定位置要求沿轨道长度方向进行位置改变，在改变位置前需拧松螺母5，位置改变后，拧紧螺母5。
32.需要说明的是，所述重型轨道，可以根据实际使用需要进行两条或多条轨道的平行铺设。
33.需要说明的是，所述滑块2根据负载能力需求确定其沿轨道方向长度和其上连接的螺栓3的数量，螺栓拧紧力矩根据螺母系数选择。
34.需要说明的是，所述u型钢筋7和水平钢筋8根据承载能力需求调整型号和布置密度。勾型钢筋6可以根据承载能力的需求调整长度、钢筋型号和布置的密度。
35.需要说明的是，所述混凝土12的厚度根据承载能力需求和钢构件部分尺寸进行调整。
36.需要说明的是，沿轨道长度方向，两条h型钢1和连接钢板11组成盒型结构，连接钢板11将两条h型钢1下端间隔封闭，防止混凝土浇筑过程，进入到滑块3滑动空间内。
37.需要说明的是，h型钢1上表面和混凝土地面高度一致或略高于(2mm) 混凝土地面。勾型钢筋、u型钢筋和水平钢筋提供钢结构抗拔力，上下加强钢筋网提高轨道整体结构的稳定性。
38.需要说明的是，u型钢筋7采用坡口焊的形式和h型钢相连，外形尺寸可根据h型钢选型进行调整。
39.其中，钩型锚固钢筋6可以根据载荷需求调整在h型钢上的焊接角度和钩子弯折长度和角度。
40.需要说明的是，轨道h型钢之间的间隔可选择在螺栓直径的基础上增加 10mm。
41.需要说明的是，滑块宽度相较于h型钢腹板距离小10mm。
42.在优选的实施例中，混凝土包裹外的钢构件需涂耐磨防锈漆，提高使用寿命。
43.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。